一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備的製作方法
2023-07-18 05:18:11
一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備，主要內容包括：第一接入點AP在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二AP發送的信號傳輸狀態信息，根據接收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與信號傳輸狀態信息對應的所述第二AP相關聯的第一AP的一個退避門限值，利用確定的多個退避門限值，計算第一AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與第一AP關聯的終端之間的通信，這樣第一AP根據接收到的無線區域網內的其他節點的信號傳輸狀態信息，確定自身的退避功率值，該退避功率值具有自適應的特點，使得信道訪問更加合理，減少了節點暴露的機率，有效提升了網絡吞吐量。
【專利說明】一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備。
【背景技術】
[0002]無線區域網(WLAN,Wireless Local Area Network)是通過載波監聽多路訪問/衝突避免技術(CSMA/CA, Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)來獲得介質的訪問權。當無線區域網中的某一個節點API (Access Point,接入點)確定傳播介質中存在其他接入點AP2正在傳輸信號時，APl採取退避方式，直到確定傳播介質空閒，開始執行信號傳輸操作。
[0003]當APl採取退避方式，延遲信號傳輸時，APl處於「暴露」狀態，此時的APl屬於無線區域網中的暴露節點。
[0004]隨著WIFI終端的普及，WLAN趨向規模化，由於2.4GHz僅有3個互補重疊的信道，在一個通信網絡中存在大量的同頻信道AP相互之間競爭信道的情形，這就意味著在多個同頻信道AP競爭信道的過程中，大量AP需要執行避讓操作，也就使得大量AP成為通信網絡中的暴露節點，這樣降低了通信網絡的吞吐量。
[0005]假設APl下關聯有STAl (客戶端)，同頻AP2下關聯STA2，APl在通過傳輸介質向STAl發送信號時，AP2—旦探聽到傳輸介質中存在APl向STAl發送信號這一事件，此時AP2採取避讓方式，至到探聽到APl向STAl發送信號結束這一事件，才開始執行向STA2發送信
號這一事件。
[0006]由此可知，無線區域網的CSMA/CA機制使得大量AP接入點不能在同一信道中並行傳輸數據，大大降低了 WLAN網絡的吞吐量。
[0007]目前，解決上述問題的方式有兩種:第一種方式:使同頻AP之間的衰減值加大。
[0008]存在的問題是:加大同頻AP之間的衰減值，理論上通過降功率來實現，但代價往往是降低了覆蓋面積以及降低關聯客戶端的吞吐性能，因此在實際組網中，此方案不容易被米用。
[0009]第二種方式:修改AP的退避門限值。
[0010]所謂退避門限值，是指設置傳輸介質處理AP傳輸信號的門限。AP根據設置的退避門限值確定是否利用傳輸介質傳輸信號。
[0011]存在的問題是，退避門限值是一個固定值，根據經驗設置，基於WLAN網絡的組網特性，當退避門限值的數值過大，與傳輸介質傳輸信號不匹配，使得大量AP競爭傳輸信號，降低網絡傳輸信號的效率較低；當退避門限值的數值過小，仍然存在大量AP被暴露的問題，仍然無法解決CSMA/CA機制所造成的AP暴露的情況。
【發明內容】
[0012]本發明實施例提供了一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備，用於解決CSMA/CA機製造成的大量AP節點暴露的問題。
[0013]一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法，包括:
[0014]第一接入點AP在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息；
[0015]根據接收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值；
[0016]利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與所述第一 AP關聯的終端之間的通信。
[0017]所述信號狀態傳輸信息包含了一個第二 AP的發射功率值；
[0018]根據接收到的每一個所述信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值，包括:
[0019]所述第一 AP根據接收到的所述信號狀態傳輸信息中包含的所述第二 AP的發射功率值，確定所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值；
[0020]計算所述第一 AP的發射功率值與所述第一衰減值之間的第一差值；
[0021]確定所述第二 AP與其關聯的終端之間的通信門限值，並判斷計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值是否小於設定閾值；
[0022]根據判斷結果，得到與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值。
[0023]進一步限定了確定退避門限值的實施方式，利用獲取的第二 AP的信號狀態傳輸信息，自適應的得到針對第二 AP的退避門限值，有助於減弱無線區域網中節點暴露的問題，提升組網的網絡性能。
[0024]根據判斷結果，得到與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值，包括:
[0025]當計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值小於設定閾值時，將接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值，作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值；
[0026]當計算的第一差值與確定的所述通信門限值大於等於設定閾值時，計算接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值與第一數值之間的第二差值，將計算得到的第二差值作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值；
[0027]其中，所述第一數值通過以下方式得到:計算所述第一差值與確定的所述通信門限值之間的第三差值，並將所述第三差值增加設定閾值得到第一數值。
[0028]所述信號狀態傳輸信息中包含了一個第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值和所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值；
[0029]確定所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的通信門限值，包括:
[0030]所述第一 AP根據接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值，計算所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的第二衰減值；
[0031]根據計算得到的所述第二衰減值和接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值，確定所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的通信門限值。
[0032]所述第一 AP根據接收到的所述信號狀態傳輸信息中包含的所述第二 AP的發射功率值，確定所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值，包括:
[0033]所述第一 AP確定實際接收到所述第二 AP發送信號的發射功率值，計算確定的所述發射功率值與接收到的所述第二 AP的發射功率值之間的差值，將計算得到的差值作為所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值。
[0034]利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，包括:
[0035]比較確定的多個退避門限值，得到數值小於設定數值的退避門限值；
[0036]計算確定的多個退避門限值的平均值，並確定計算得到的平均值與得到的數值小於設定數值的退避門限值之間的積值；
[0037]根據得到的所述積值，確定所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值。
[0038]每一個AP的信號傳輸狀態信息通過Beacon信標廣播發送，且所述第一 AP與多個第二 AP屬於同頻信道AP。
[0039]一種無線區域網中節點與終端之間的通信設備，包括:
[0040]接收模塊，用於在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息；
[0041]確定模塊，用於根據接收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值；
[0042]處理模塊，用於利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與所述第一 AP關聯的終端之間的通信。
[0043]所述信號狀態傳輸信息包含了一個第二 AP的發射功率值；
[0044]所述確定模塊，具體用於根據接收到的所述信號狀態傳輸信息中包含的所述第二AP的發射功率值，確定所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值；計算自身的發射功率值與所述第一衰減值之間的第一差值；確定所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的通信門限值，並判斷計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值是否小於設定閾值；根據判斷結果，得到與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值。
[0045]所述確定模塊，具體用於當計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值小於設定閾值時，將接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值，作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值；
[0046]當計算的第一差值與確定的所述通信門限值大於等於設定閾值時，計算接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值與第一數值之間的第二差值，將計算得到的第二差值作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值；
[0047]其中，所述第一數值通過以下方式得到:計算所述第一差值與確定的所述通信門限值之間的第三差值，並將所述第三差值增加設定閾值得到第一數值。[0048]所述信號狀態傳輸信息中包含了一個第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值和所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值；
[0049]所述確定模塊，具體用於根據接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值，計算所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的第二衰減值；根據計算得到的所述第二衰減值和接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值，確定所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的通信門限值。
[0050]所述確定模塊，具體用於確定實際接收到所述第二 AP發送信號的發射功率值，計算確定的所述發射功率值與接收到的所述第二 AP的發射功率值之間的差值，將計算得到的差值作為所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值。
[0051]所述處理模塊，具體用於比較確定的多個退避門限值，得到數值小於設定數值的退避門限值；計算確定的多個退避門限值的平均值，並確定計算得到的平均值與得到的數值小於設定數值的退避門限值之間的積值；根據得到的所述積值，確定自身在無線區域網內的退避功率值。
[0052]每一個AP的信號傳輸狀態信息通過Beacon信標廣播發送,且自身與多個第二 AP屬於同頻信道AP。
[0053]本發明有益效果如下:
[0054]本發明實施例通過第一接入點AP在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息，根據接收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值，利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與所述第一 AP關聯的終端之間的通信，這樣第一 AP根據接收到的無線區域網內的其他節點的信號傳輸狀態信息，確定自身的退避功率值，確定的退避功率值具有自適應的特點，使得信道訪問更加合理，減少了無線區域網中節點暴露的機率，有效提升了網絡吞吐量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0055]圖1為本發明實施例一的一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法的流程示意圖；
[0056]圖2為本發明實施例二的一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法的流程示意圖；
[0057]圖3為本發明實施例三的一種無線區域網中節點與終端之間的通信設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0058]為了實現本發明的目的，本發明實施例提供了一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法和設備，通過第一接入點AP在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息，根據接收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值，利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與所述第一 AP關聯的終端之間的通信，這樣第一 AP根據接收到的無線區域網內的其他節點的信號傳輸狀態信息，確定自身的退避功率值，確定的退避功率值具有自適應的特點，使得信道訪問更加合理，減少了無線區域網中節點暴露的機率，有效提升了網絡吞吐量。
[0059]下面結合說明書附圖對本發明各個實施例進行詳細描述。
[0060]實施例一:
[0061]如圖1所示，為本發明實施例一的一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法的流程示意圖。所述方法包括:
[0062]步驟101:第一接入點AP在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息。
[0063]在步驟101中，組網中的同頻信道接入點AP (例如:第一接入點AP或者第二接入點AP)通過廣播的方式發送Beacon信標,其中，所述Beacon信標中承載了信號傳輸狀態信
肩、O
[0064]即在現有Beacon信標中增加了一個信號位，使得Beacon信標不僅包含了設備ID、生產廠商信息，還包含了設備的信號傳輸狀態信息(例如:一個第二 AP的發射功率值、所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值和所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值等)。
[0065]如表I所示,為Beacon信標的結構示意圖。
`[0066]
【權利要求】
1.一種無線區域網中節點與終端之間的通信方法，其特徵在於，包括: 第一接入點AP在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息； 根據接收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值； 利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與所述第一 AP關聯的終端之間的通信。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述信號狀態傳輸信息包含了一個第二AP的發射功率值； 根據接收到的每一個所述信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值，包括: 所述第一 AP根據接收到的所述信號狀態傳輸信息中包含的所述第二 AP的發射功率值，確定所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值； 計算所述第一 AP的發射功率值與所述第一衰減值之間的第一差值； 確定所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的通信門限值，並判斷計算的第一差值與確定的所述通信門限值之 間的差值是否小於設定閾值； 根據判斷結果，得到與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一AP的一個退避門限值。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據判斷結果，得到與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值，包括: 當計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值小於設定閾值時，將接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值，作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值； 當計算的第一差值與確定的所述通信門限值大於等於設定閾值時，計算接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值與第一數值之間的第二差值，將計算得到的第二差值作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值； 其中，所述第一數值通過以下方式得到:計算所述第一差值與確定的所述通信門限值之間的第三差值，並將所述第三差值增加設定閾值得到第一數值。
4.如權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述信號狀態傳輸信息中包含了一個第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值和所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值； 確定所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的通信門限值，包括: 所述第一 AP根據接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值，計算所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的第二衰減值； 根據計算得到的所述第二衰減值和接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值，確定所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的通信門限值。
5.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述第一AP根據接收到的所述信號狀態傳輸信息中包含的所述第二 AP的發射功率值，確定所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值，包括: 所述第一 AP確定實際接收到所述第二 AP發送信號的發射功率值，計算確定的所述發射功率值與接收到的所述第二 AP的發射功率值之間的差值，將計算得到的差值作為所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值。
6.如權利要求1或2或3所述的方法，其特徵在於，利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，包括: 比較確定的多個退避門限值，得到數值小於設定數值的退避門限值； 計算確定的多個退避門限值的平均值，並確定計算得到的平均值與得到的數值小於設定數值的退避門限值之間的積值； 根據得到的所述積值，確定所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，每一個AP的信號傳輸狀態信息通過Beacon信標廣播發送，且所述第一 AP與多個第二 AP屬於同頻信道AP。
8.一種無線區域網中節點與終端之間的通信設備，其特徵在於，包括: 接收模塊，用於在與其關聯的終端之間進行通信之前，接收多個第二 AP發送的信號傳輸狀態信息； 確定模塊，用於根據接 收到的每一個信號傳輸狀態信息，確定與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值； 處理模塊，用於利用確定的多個退避門限值，計算所述第一 AP在無線區域網內的退避功率值，並在信道傳輸信號的功率值到達退避功率值後，發起與所述第一 AP關聯的終端之間的通信。
9.如權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述信號狀態傳輸信息包含了一個第二AP的發射功率值； 所述確定模塊，具體用於根據接收到的所述信號狀態傳輸信息中包含的所述第二 AP的發射功率值，確定所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值；計算自身的發射功率值與所述第一衰減值之間的第一差值；確定所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的通信門限值，並判斷計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值是否小於設定閾值；根據判斷結果，得到與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值。
10.如權利要求9所述的設備，其特徵在於， 所述確定模塊，具體用於當計算的第一差值與確定的所述通信門限值之間的差值小於設定閾值時，將接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值，作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值； 當計算的第一差值與確定的所述通信門限值大於等於設定閾值時，計算接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的第二 AP的發射功率值與第一數值之間的第二差值，將計算得到的第二差值作為與所述信號傳輸狀態信息對應的所述第二 AP相關聯的所述第一 AP的一個退避門限值； 其中，所述第一數值通過以下方式得到:計算所述第一差值與確定的所述通信門限值之間的第三差值，並將所述第三差值增加設定閾值得到第一數值。
11.如權利要求8或9或10所述的設備，其特徵在於，所述信號狀態傳輸信息中包含了一個第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值和所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值； 所述確定模塊，具體用於根據接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與其關聯的終端之間傳輸信號的信號強度值，計算所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的第二衰減值；根據計算得到的所述第二衰減值和接收到的所述信號傳輸狀態信息中包含的所述第二 AP與所述終端之間傳輸信號的通信速率值，確定所述第二 AP與其關聯的所述終端之間傳輸信號的通信門限值。
12.如權利要求9所述的設備，其特徵在於， 所述確定模塊，具體用於確定實際接收到所述第二 AP發送信號的發射功率值，計算確定的所述發射功率值與接收到的所述第二 AP的發射功率值之間的差值，將計算得到的差值作為所述第一 AP實際接收到所述第二 AP信號的第一衰減值。
13.如權利要求8或9或10所述的設備，其特徵在於， 所述處理模塊，具體用於比較確定的多個退避門限值，得到數值小於設定數值的退避門限值；計算確定的多個退避門限值的平均值，並確定計算得到的平均值與得到的數值小於設定數值的退避門限值之間的積值；根據得到的所述積值，確定自身在無線區域網內的退避功率值。
14.如權利要求8所述的 設備，其特徵在於，每一個AP的信號傳輸狀態信息通過Beacon信標廣播發送，且自身與多個第二 AP屬於同頻信道AP。
【文檔編號】H04W52/18GK103458491SQ201310359315
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】陳建祥 申請人:福建星網銳捷網絡有限公司